-
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf eine Uhr mit
Analoganzeige, umfassend mindestens zwei elektromagnetische Motoren, die
jeweils einen magnetisierten Rotor, welcher um eine Rolle drehbeweglich
ist, und einen Stator, gebildet von einer Platte mit mindestens zwei
Polstücken, welche den Rotor umgeben, umfassen, welche Platte magnetisch
mit mindestens einem Kern gekoppelt ist, auf den eine Erregerspule
gewickelt ist.
-
Uhren mit mehr als einem Motor wurden bereits mehrmals
vorgeschlagen. Eine Konstruktion dieser Art wird beispielswiese in dem
Dokument GB-A-2 005 875 gezeigt, das einen Chronographen beschreibt,
versehen mit einem Quarz-Oszillator mit zwei einzelnen Antrieben der
Zeiger, welche jeweils einen Schrittmotor und ein Räderwerk umfassen,
eingefügt zwischen dem Ritzel des Motors und dem mit der Zeigerachse
verbundenen Zahnrad. Es gibt demgemäß keinen direkten Eingriff zwischen
dem Ritzel und dem Zahnrad, wie dies in der vorliegenden Erfindung
deutlich werden wird.
-
Um jegliches Räderwerk zwischen dem Antriebsrotor und dem
Anzeigezeiger zu vermeiden, schlägt das Dokument EP-A-0 312 946 eine Uhr
vor mit zwei multipolaren Motoren, deren Rotore koaxial sind, wobei
jeder Rotor einen Anzeigezeiger antreibt. Der Rotor eines der Motoren
ist auf einer Welle montiert, die einen Sekundenzeiger trägt, und der
Rotor des anderen Motors ist auf dem Rohr eines von dieser Welle
durchsetzten Ritzelrades montiert, welches Rohr einen Minutenzeiger
trägt. Zwar zeigt diese Konstruktion den Vorteil eines direkten
Antriebes in dem Sinne, daß die Zeiger verbunden sind mit den Rotoren,
die sie antreiben, doch ist zu bemerken, daß diese Konstruktion auf ganz
bestimmte Motoren ausgerichtet ist, deren Rotoren sich mit einer großen
Zahl von Schritten pro Umlauf, insbesondere 60 Schritten, bewegen.
Solche Motoren sind nicht einfach herzustellen, und die scheinbare
Einfachheit der Unterdrückung des Räderwerks muß aufgewogen werden durch
die Kompliziertheit der Realisierung des Motors und der Steuerung dieses
Motors.
-
Um die genannten Nachteile zu vermeiden, ist die Uhr gemäß der
Erfindung, indem diese eine Konstruktion vorschlägt, die in
Höhenrichtung Platz einzusparen ermöglicht, die Zahl der mechanischen
bewegten Komponenten verringert und den Aufbau und die Montage
vereinfacht, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein Führungsrohr
umfaßt, das für die Aufnahme in seinem Inneren einer Welle ausgebildet
ist, an deren erstem Ende ein Zeiger für die Anzeige einer ersten
Zeiteinheit angebracht ist und an deren anderem Ende ein erstes Zahnrad
im Eingriff mit einem ersten Ritzel angebracht ist, daß am Ende der
Welle einer der Rotoren plaziert ist und auf seinem Äußeren eine Nabe,
an deren erstem Ende ein Zeiger für die Anzeige einer zweiten
Zeiteinheit eingebracht ist und an deren zweitem Ende ein zweites
Zahnrad im Eingriff mit einem ersten Ritzel angebracht ist, das am Ende
der Welle des anderen Rotors plaziert ist, wobei die Wellen der Rotoren
derart gegeneinander umgedreht angeordnet sind, daß das freie Ende des
ersten Ritzels sich in einer Richtung erstreckt entgegen derjenigen, in
der sich das freie Ende des zweiten Ritzels erstreckt.
-
Spezifische Merkmale der vorliegenden Erfindung werden jetzt
in der nachfolgenden Beschreibung erläutert, die sich auf die in den
Zeichnungen dargestellten Beispiele bezieht, in denen
-
- die Figur 1 eine Draufsicht auf die Uhr gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung ist, welche Draufsicht nur die für das
Verständnis der Erfindung wesentlichen Partien zeigt, wobei der
Mechanismus aus dem Gehäuse entnommen ist, in dem er montiert ist,
ebenso wie die Zeitanzeigezeiger und das Zifferblatt weggelassen sind,
-
- die Figur 2 eine Schnittdarstellung mit vergrößertem Maßstab
gemäß Linie II-II der Figur 1 ist, in welcher Figur 2 die Zeiger
dargestellt sind, wobei die Linie I-I eine Schnittebene simuliert, unter
welcher die Ebene der Figur 1 repräsentiert ist,
-
- die Figur 3 eine Teildraufsicht der Uhr gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung ist,
-
- die Figur 4 eine Detaildarstellung mit vergrößertem Maßstab
des Motorstators aus Figur 3 ist, und
-
- die Figur 5 ein Schnitt nach der geknickten Linie IV-IV der
Figur 3.
-
Die Figuren 1 und 2 zeigen in Draufsicht bzw. im Schnitt eine
Uhr gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform. Ganz allgemein
umfaßt diese Uhr mit Analoganzeige zwei elektromagnetische Motoren 1
und 2, vorzugsweise vom Schrittmotortyp. Der Motor 1 umfaßt einen
magnetisierten Rotor 3, der drehbar um eine Welle 4 angeordnet ist, und
einen Stator, gebildet von einer Platte 5 mit zwei Polstücken 6 und 7,
die den Rotor umschließen. In bekannter Weise werden die Polstücke
gebildet dank zweier Einschnürungen oder Isthmen 8 und 9. Die Platte 5
ist magnetisch mit einem Kern 10 gekoppelt, auf den eine Erregerspule 11
gewickelt ist. Diese Kupplung wird realisiert mittels zweier Schrauben
13 und 14, die den Kern 10 auf der Platte 5 befestigen. In der in
Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist der Rotor 3 in einem
Käfig 12 montiert, der in den Stator eingepreßt ist. Eine solche
Ausführungsform wurde bereits beschrieben in dem Dokument CH-A-639 525
entsprechend dem Dokument US-A-4 483 627. Analog umfaßt der Motor 2
einen magnetisierten Rotor 15, drehbeweglich montiert um eine Welle 16,
und einen Stator, gebildet von einer Platte 17 mit zwei Polstücken 18
und 19, die den Rotor umschließen. Die Platte 17 ist magnetisch
gekoppelt mit einem Kern 20, auf den eine Erregerspule 21 gewickelt ist.
-
Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, umfaßt die Uhr noch ein
Führungsrrohr 22. Dieses Rohr nimmt im Inneren eine Welle 24 auf, an
deren erstem Ende ein Zeiger 25 aufgepreßt ist zum Anzeigen einer ersten
Zeiteinheit (beispielsweise der Minute) und an deren zweitem Ende ein
erstes Zahnrad 26 angebracht ist, das im Eingriff steht mit einem ersten
Ritzel 27 am Ende der Welle 4 des Rotors 3. Das Führungsrohr 22 nimmt
außerdem auf seiner Außenseite eine Nabe 23 auf, an deren erstem Ende
ein Zeiger 28 aufgepreßt ist zum Anzeigen einer zweiten Zeiteinheit
(beispielsweise der Stunde), und an deren zweitem Ende ein zweites
Zahnrad 29 angebracht ist, das im Eingriff steht mit einem zweiten
Ritzel 30, plaziert am Ende der Welle 16 des Rotors 15. In der als
Beispiel dargestellten Ausführungsform besteht jedes Ritzel 27 bzw. 30
aus zwei Vorsprüngen 31. Die Figuren zeigen, daß die Vorsprünge 31 des
Ritzels 30 mit der Verzahnung 32 des Rades 29 kämmen, ebenso wie die
Vorsprünge 31 des Ritzels 27 mit der Verzahnung 33 des Rades 26 kämmen.
-
Wie besonders in Figur 2 gezeigt, sind die Wellen 4 bzw. 16
der Rotoren 3 bzw. 15 gegeneinander verkehrt derart, daß das freie Ende
des ersten Ritzels 27 sich in einer Richtung entgegen derjenigen
erstreckt, in der sich das freie Ende des zweiten Ritzels 30 erstreckt.
-
Die vorstehenden Erläuterungen haben im wesentlichen die
Erfindung beschrieben, wie sie in der ersten, in Figuren 1 und 2
dargestellten Ausführungsform vorliegt. Man könnte sich der Figuren 3, 4
und 5 bedienen, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigen, um
die gleichen prinzipiellen Erläuterungen zu geben, welche Figuren
verdeutlichen, wie aus der folgenden Beschreibung zu entnehmen sein
wird, daß ein identisches konstruktives Konzept wie bei Figuren 1 und 2
vorliegt.
-
Die erste Ausführungsform der Erfindung gemäß Figuren 1 und 2
ist prinzipiell durch die Tatsache gekennzeichnet, daß die Motoren 1 und
2 unabhängige Einheiten sind mit jeweils einem Stator und einem Rotor.
Jeder Motor ist für sich montiert und danach auf einer Platine 34
befestigt, die den gesamten Uhrenmechanismus abstützt wie auch die
Energiequelle und die elektrischen Schaltkreise, welch letzteren in der
Zeichnung nicht dargestellt sind. Die Motoren 1 und 2 werden danach auf
der Platine 34 mittels Schrauben 35 befestigt, welche die Statorplatten
5 und 17 durchsetzen und in die Augen 36 eingeschraubt sind, die
einstückig mit der Platine sind. In dieser ersten Ausführungsform
erkennt man (Fig. 2), daß es genügt, den Käfig 12 des Rotors in
umgekehrter Weise wie den Käfig 37 des Rotors 15 zu montieren. Man
erkennt, daß bei dieser Ausführungsform das Führungsrohr 22 direkt auf
der Platine montiert ist und daß aus diesem Grunde die Räder 26 und 29
koaxial beidseits der Platine 34 liegen.
-
Die Figur 1 zeigt zwei Motoren einander diametral gegenüber.
Man könnte sie einander annähern, um mehr Platz für andere die Uhr
bildende Elemente zu schaffen. Außerdem umfassen die Motoren nur eine
Spule. Man könnte einen Motor mit zwei Spulen vorsehen, wie dies
beispielsweise in dem Dokument US-A-4 371 821 beschrieben ist.
-
Die zweite Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren 3,
4 und 5 dargestellt. Man findet in dieser zweiten Ausführungsform
konstituierende Elemente ähnlich jenen, die bereits unter Bezugnahme auf
die erste Ausführungsform beschrieben wurden. Für diese gemeinsamen
Elemente beider Konstruktionen werden demgemäß gleiche Bezugszeichen
verwendet. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten
durch die Tatsache, daß die Statoren der Motoren aus einer einzigen
Platte 40 ausgeschnitten sind, die derart geschnitten ist, daß sie die
Polstücke aufweist, die erforderlich sind für die unabhängige Funktion
jedes Motors. Diese Platte 40, hergestellt aus einem magnetischen
Material, erscheint gut in Figur 4.
-
Diese Platte 40 kann angesehen werden, als wäre sie aus zwei
Partien P1 und P2 gebildet, getrennt durch die Linie A-A und senkrecht
zu einander angeordnet, welche Partien jeweils einem
Zweirichtungsmotorstator zugeordnet sind, wie dies den Gegenstand des vorgenannten
Dokuments US-A-4,371,821 bildet.
-
Die Partie P1 weist nämlich drei Polstücke 41, 42 und 43 auf,
die miteinander verbunden sind durch Isthmen 44, 45 und 46, eine
Ausnehmung 47, die umgeben ist von einer im wesentlichen zylindrischen
Innenwandung 48, gebildet von diesen Polstücken und den Isthmen, und die
bestimmt ist zur Aufnahme eines Rotors mit bipolarem Permanentmagneten,
sowie zwei einander diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 49A und
49B, die in der Innenwandung 48 vorgesehen sind zum Erzeugen von zwei
Ruhepositionen, um 180º für diesen Rotor im Winkelabstand.
-
Darüberhinaus ist diese Partie P1 ausgebildet und mit vier
Löchern 50a, 50b, 50c, 50d versehen zum Ermöglichen der Befestigung,
beispielsweise mittels Schrauben, von zwei Kernen an ihr, jeweils
umschlossen von einer Spule, welche das Polstück 41 mit den Polstücken
42 bzw. 43 verbinden, indem sie sich beidseits desselben befinden und im
wesentlichen parallel sind zur Linie A-A.
-
In gleicher Weise umfaßt die Partie P2 der Platte 40 drei
Polstücke 51, 52 und 53 entsprechend den Polstücken 41, 42 und 43 der
Partie P1, die jedoch keineswegs die gleiche Form und auch nicht die
gleiche Größe haben mit Ausnahme der Partie 51, die sich nicht sehr von
der Partie 41 unterscheidet.
-
Man findet auch in dieser Partie P2 drei Isthmen 54, 55 und
56, welche paarweise die Polstücke 51, 52 und 53 verbinden, und die
Ausnehmung 57, begrenzt von einer Innenwandung 58 im wesentlichen
zylindrischer Form und mit gleichem Durchmesser wie jene, 48, der Partie
P1 für die Aufnahme des anderen Rotors mit bipolarem Magnet, wobei zwei
Ausnehmungen 59a und 59b einander diametral in der Wandung 58
gegenüberliegen, und Löcher 60a, 60b, 60c und 60d vorgesehen sind für
die Befestigung der beiden anderen von zwei weiteren Spulen
umschlossenen Kerne, welche das Polstück 51 mit den Polstücken 52 bzw.
53 verbinden, indem sie auf jeder Seite dieses Polstücks 51 montiert
werden, jedoch im wesentlichen senkrecht zur Linie A-A angeordnet sind.
Darüberhinaus umfaßt die Platte 40 ein weiteres zylindrisches Loch 61
derart, daß seine Achse gleichen Abstand von den beiden Ausnehmungen 47
und 57 aufweist.
-
Bei Betrachtung der Figur 4 erkennt man leicht, daß wegen der
Ausnehmungen 47 und 57, des Schlitzes 62, des Hohlraums 63 und der vier
mehr oder weniger tiefen Einschnitte 64, 65, 66 und 67 dieser Stator
normalerweise ingesamt eine besonders fragile Zone darstellt, welche
alle diese Hohlräume umschließt, wobei es leicht zu Verbiegungen oder
Verdrehungen kommen kann, insbesondere in der Höhe der Isthmen, wo es
bis zum Zerstören kommen kann, wenn der Stator zusammen mit anderen ohne
Vorsichtsmaßnahmen manipuliert wird. Dies erfordert das Vorhandensein
einer Verstärkungsplatte 68, die amagnetisch ist.
-
Man montiert auf der verstärkten Platte 40 die vier Spulen 70,
71, 72 und 73 und die Käfige 12 und 37, jeweils versehen mit ihrem Rotor
3 bzw. 15, wie dies in Figuren 3 und 5 erkennbar ist, wobei die Käfige
zueinander umgekehrt montiert werden, wie dies bei der ersten
Ausführungsform der Fall war.
-
Wie man gut in Figur 5 erkennt, ist das Führungsrohr 22 nicht
mehr auf einer Platine befestigt, wie dies bei der ersten
Ausführungsform der Fall war, sondern in das Loch 56 der Platte 40
eingetrieben. Im Inneren und auf dem Äußeren des Rohres sind die Welle
24 bzw. die Nabe 23 angeordnet, welche auf einer Seite die Zeiger 25
bzw. 28 tragen und auf der anderen Seite die Zahnräder 26 bzw. 29. Bei
dieser Ausführungsform erkennt man, daß die Räder 26 und 29 koaxial
beidseits der Platte 40 liegen, die den einzigen Stator für beide
Motoren darstellt.
-
Diese Beschreibung wird abgeschlossen durch einige
Bemerkungen, die sich auf beide oben betrachteten Ausführungsformen
beziehen.
-
Man konstatiert zunächst, daß, wenn das Führungsrohr 22 im
gleichen Abstand von den Wellen 4 und 16 der Rotoren 3 und 15 angeordnet
ist, die Zahnräder 26 und 29 gleichen Durchmesser und gleiche Verzahnung
aufweisen. Dies bildet einen Vorteil, da diese Räder demgemäß mit dem
gleichen Werkzeug hergestellt werden können.
-
Es wurde bereits gesagt, daß der Zeiger 25 die Minute anzeigt
und der Zeiger 28 die Stunde. In diesem Falle sorgt man dafür, daß der
Rotor 3 einen Impuls pro Minute bekommt und der Rotor 15 einen Impuls
alle sechs Minuten. Dieser Funktionsmodus ist geeignet für ein
Zeitmeßgerät, das Stunde und Minute anzeigt. Man könnte jedoch dem Rotor
3 einen Impuls pro Sekunde zuführen, und der Zeiger 25 würde zum
Sekundenzeiger. In gleicher Weise könnte man dem Rotor 15 einen Impuls
pro Minute zuführen, derart, daß der Zeiger 28 ein Minutenzeiger würde,
womit dann dieses Zeitmeßgerät zum Chronographen würde.
-
Ganz allgemein erlaubt die Montage der Rotorwellen mit
zueinander entgegengesetzter Richtung, wie man in den
Schnittdarstellungen der Figuren 2 und 5 erkennt, die Zahl der
mechanischen beweglichen Teile auf ein Miniumum zu reduzieren, wie auch
die höhenmäßige Ausladung der Uhr. Man erzielt demgemäß Einsparungen
durch die Verringerung der Anzahl der Teile unter gleichzeitiger
Vereinfachung der Konstruktion und der Montage der Uhr.